Question

19．水合肼（N₂H₄•H₂O）又名水合联氨，无色透明，具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂，利用尿素法生产水合肼的原理为：
CO（NH₂）₂+2NaOH+NaClO=Na₂CO₃+N₂H₄•H₂O+NaCl
实验一：制备NaClO溶液．（实验装置如图1所示）
（1）配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有BD（填标号）．
A．容量瓶      B．烧杯      C．烧瓶      D．玻璃棒
（2）锥形瓶中发生反应的离子方程式是Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O．

（3）设计实验方案：用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中剩余NaOH的浓度（实验提供的试剂：H₂O₂溶液、FeCl₂溶液、0.10mol•L^-1盐酸、酚酞试液）：取一定量锥形瓶内混合溶液，加入适量的H₂O₂溶液后，滴加2～3滴酚酞试液，用 0.10mol•L^-1盐酸滴定，重复上述操作2～3次．
实验二：制取水合肼．（实验装置如右图2所示）
（4）控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应．加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114℃馏分．分液漏斗中的溶液是B（填标号）．A．CO （NH₂） ₂溶液  B．NaOH和NaClO混合溶液，原因是：N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl（用化学方程式表示）．
实验三：测定馏分中肼含量．
（5）①称取馏分5.0g，加入适量NaHCO₃固体，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.10mol•L^-1的I₂溶液滴定．滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右．（已知：N₂H₄•H₂O+2I₂=N₂↑+4HI+H₂O）
滴定时，碘的标准溶液盛放在酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中；本实验滴定终点的现象为溶液出现蓝色且半分钟内不消失．
②实验测得消耗I₂溶液的平均值为18.00mL，馏分中水合肼（N₂H₄•H₂O）的质量分数为9%．

Answer 1

分析 （1）用天平称量质量，在烧杯中加水溶解，并用玻璃棒搅拌；
（2）锥形瓶中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水；
（3）用过氧化氢除去溶液中NaClO，用酚酞作指示剂，用盐酸滴定，重复测定，减少误差；
（4）N₂H₄•H₂O具有强还原性，容易被过量的NaClO氧化；
（5）①碘的标准溶液具有氧化性，可以腐蚀橡皮管，应盛放在酸式滴定管中；肼反应完全，再滴入碘的标准溶液后，遇淀粉变蓝色；
②根据方程式N₂H₄•H₂O+2I₂=N₂↑+4HI+H₂O计算．

解答 解：（1）用天平称量质量，在烧杯中加水溶解，并用玻璃棒搅拌，需要玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒，
故选：BD，
（2）锥形瓶中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应离子方程式为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）用过氧化氢除去溶液中NaClO，用酚酞作指示剂，用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中剩余NaOH的浓度：取一定量锥形瓶内混合溶液，加入适量的H₂O₂溶液后，滴加2～3滴酚酞试液，用 0.10mol•L^-1盐酸滴定，重复上述操作2～3次，
故答案为：取一定量锥形瓶内混合溶液，加入适量的H₂O₂溶液后，滴加2～3滴酚酞试液，用 0.10mol•L^-1盐酸滴定，重复上述操作2～3次；
（4）N₂H₄•H₂O具有强还原性，容易被过量的NaClO氧化，会发生反应：N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl，应将NaOH和NaClO混合溶液滴入CO （NH₂） ₂溶液中，故分液漏斗中盛放的为，NaOH和NaClO混合溶液，
故答案为：B；N₂H₄•H₂O+2NaClO=N₂↑+3H₂O+2NaCl；
（5）①碘的标准溶液具有氧化性，可以腐蚀橡皮管，应盛放在酸式滴定管中；肼反应完全，再滴入碘的标准溶液后，遇淀粉变蓝色，实验滴定终点的现象为：溶液出现蓝色且半分钟内不消失，
故答案为：酸式；溶液出现蓝色且半分钟内不消失；
②设馏分中水合肼（N₂H₄•H₂O）的质量分数为a，则：
N₂H₄•H₂O+2I₂=N₂↑+4HI+H₂O
50g       2mol
5g×a   0.018L×0.1mol/L×$\frac{250mL}{25mL}$
所以50g：5g×a=2mol：0.018L×0.1mol/L×$\frac{250mL}{25mL}$
解得a=9%，
故答案为：9%．

点评 本题考查物质制备实验、物质含量测定，注意利用题目信息判断溶液添加顺序，较好的考查学生对实验原理的理解、知识迁移应用，难度中等．